2009年9月28日星期一

科学松鼠会

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我们要不要补钙

Mon, 28 Sep 2009 14:09:10 +0800

3243454193_9afaa8c229记得有段时间的电视里,每天都有一个老太太反复出现,说自己曾经浑身上下都是病,举手投足都会导致病发;但是吃了"某某钙"之后,就完全好了,年轻人做起来有难度的动作都轻松自如。不管是出生婴儿还是如花少年,更不用说龙钟老者,补钙几乎成了一个"健康"的同义词。钙,真的有那么神奇吗?我们,到底要不要补钙呢?

那些钙的美丽传说

在人体所需要的各种矿物质中,钙大概是被研究得最广泛的了。毫无疑问,钙对于人体的正常生理活动是必须的。肌肉收缩、血管扩张收缩、激素和酶的分泌,以及神经信号传导,都与钙的作用有关。不过,卖钙片的人往往还会宣称补钙有这样那样的"神效",也总能找到一些"科学研究"来支持他们的说法。虽然很多说法确实来自于一些科学论文,但是科学论文的结果往往不是"能"或者"不能"那样的黑白分明。下面,我们来简单介绍一下权威机构——比如美国国家卫生署(NIH)膳食补充剂办公室、世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)联合专家组——对于传说中的那些钙的功能的总结和评价。

钙是骨骼的主要组成部分,钙的总量在青少年时期一直增加,到30岁左右达到顶峰,之后流失增加。钙的流失会导致骨质疏松。有许多研究结果表明,人体摄入足够的钙和维生素D有助于减轻骨质疏松。不过这只是影响骨质疏松的一个方面,人们的总体食谱会让这种影响变得非常复杂。WHO/FAO联合专家组专门指出过"钙的悖论":在发达国家,钙的摄入量普遍高,但是骨折发生率却比钙摄入量低的发展中国家要高!一些地区,比如香港,在发达程度增高的过程中,伴随着骨折发生率的逐渐增高。这个悖论目前没有令人信服的解释,一种可能的解释是发达地区的蛋白质摄入量高,而高蛋白尤其是高的动物蛋白影响了钙的平衡和吸收。不过,美国药品食品管理局,还是认为钙和维生素D对于骨骼健康以及减轻骨质疏松有积极作用。

有一些研究认为钙有助于降低血压,而另一些研究则认为不能。许多降血压的研究结果是基于含钙等矿物质以及纤维素高和脂肪低的素食食谱,到底是钙的作用还是其它食物成分的作用也就说不清楚。还有一些研究显示补钙能够减少结肠癌的风险,但是也有其它的研究显示不能。钙与前列腺癌的关系更是让人一头雾水,有研究结果显示补钙可以降低风险的,有显示没有这一作用的,还有显示增加风险的——不管商人们想宣称什么,都可以找到"科学研究"的"证据"。钙与肾结石的研究也很有趣,一项研究长达7年的研究,结果是更年期后的妇女每天补充1000毫克钙和400单位维生素D会增加风险;而另有研究却又发现,如果摄入的钙是来自于食物,却又有利于降低这种风险。

总的来说,钙和维生素D有利于骨骼健康是比较公认的结果——当然也有科学家认为这种关系很微弱。

我们到底需要多少钙

不管上面所说的那些补钙的功能是真是假——因为现在的科学数据还不足以做出明确一致的结论,人体需要一定量的钙是没有疑问的。问题在于,我们需要多少?

目前的钙需求的推荐量是从人体每天从汗液、尿液等途径损失的钙量,加上考虑钙的吸收效率估算出来的。欧美国家的推荐标准是青少年每天1300毫克,成年人每天1000毫克,而老年人则是1200毫克。不过WHO/FAO联合专家组指出这个标准是基于欧美人群的,并不一定适用于其它地方。他们指出,钙的需求量受多种因素的影响,在骨折高发的人群中,应该每天摄入400-500毫克以上的钙来减轻骨质疏松,但是对于骨折发生率低的地方则没有推荐。相比于欧美,亚洲人的骨折发生率就比较低。

如果要直接回答"我们到底需要多少钙"的话,答案是——对于植物性食物为主的中国人,还缺乏确切的科学数据。

钙从何处来

不管是借鉴欧美的标准,还是估计中国的标准,人体总是需要钙的。钙的最方便的来源是奶制品,任何的奶制品——牛奶、酸奶、奶酪、奶油、冰激淋……都含有丰富的钙。一杯牛奶所含的钙在300毫克左右。一些鱼类,如果可以把骨头一起吃掉的话,也有很多钙。在蔬菜中,菠菜、西兰花、白菜、甘蓝等是含钙较多的种类。传统工艺生产的豆腐是也是一种优质的补钙食品,不过现在有许多豆腐是用葡萄糖酸内酯作为凝固剂的(所谓的"内酯豆腐"),在补钙这方面就很差了。许多配方的食品,比如豆奶、果汁、早餐麦片等等,也会加了相当含量的钙。

现代人在担心钙不足的时候,可以轻易地从钙片补充。一般而言,钙片多以碳酸钙和柠檬酸钙的形式存在,也有些其它的方式比如乳酸钙、葡萄糖酸钙、磷酸钙等。这些不同形式的钙也是各厂家大打价格战的基础,不过NIH的报告指出正常人从碳酸钙和柠檬酸钙中吸收钙的效率基本上是一样的,但是胃酸分泌不足的人吸收碳酸钙的效率就会比柠檬酸钙低。另一方面,如果把碳酸钙跟其它食物一起吃的话,吸收效率会比较高;而柠檬酸钙就没有差别,单独吃还是跟其它食物一起吃的吸收效率都差不多。

钙的吸收效率还跟吃进去的钙量有关。当吃进去的钙比较少的时候,钙的吸收效率会比较高。比如,把含钙量相同的钙片一次吃下就不如分成早晚各吃一半的吸收效率高。

在许多人津津乐道的"食物搭配禁忌"里,有很多是跟钙的吸收有关的。确实,草酸、植酸是有可能影响钙的吸收的。菠菜中的钙,几乎不能被吸收。而菠菜、生菜、红白萝卜、红薯、芹菜、青豆、全麦等等,都含有许多的草酸或者植酸。但是它们对不同存在形式的钙的影响并不相同,比如菠菜和牛奶一起的话可以明显影响钙的吸收,但是小麦制品就没有什么影响。不管这种影响是否显著,只要食谱多样化,就完全没有必要担心——第一、钙的推荐量本来就考虑了不是所有的钙都能被吸收,多样化的食谱使得吸收效率接近理论数值;第二、与钙的结合去掉了草酸也是有利健康的事情,尤其是对于有肾结石担心的人,去掉草酸比吸收钙更加重要。

谁容易缺钙

钙之所以成为"膳食补充剂",是因为它确实有重要的生理功能,而也确实有一些人可能缺乏。如果不能从正常饮食中摄入足够的钙,服用一点钙片也是有必要的。那么,什么样的人容易缺钙呢?

更年期后的女性以及月经不调的女性,因为雌激素分泌不足或者在体内的流通障碍,会影响钙的平衡,是最容易缺钙的人群。在骨折高发地区,女性的骨质疏松发生率是男性的三四倍,可能也与缺钙有关。乳糖不耐受的人因为不能喝牛奶,也可能导致饮食中的钙量不足。而严格素食主义者(指蛋奶也在拒绝之列的素食主义者)的情形比较复杂,一方面植物中的含钙量比较少,而草酸植酸的存在更可能降低钙的吸收率;另一方面,他们的食物中缺乏动物蛋白,对于钙平衡的负面影响可能要小一些。对这种素食主义者对钙需求,就更加难以评估。

我到底要不要补钙

"我到底要不要补钙"——大家想要一个明确的答案,遗憾的是目前的科学还没有可靠的依据来给出一个明确的答案。问题的复杂性在于:首先,对于中国人,根据食谱特征和人体特征,可靠的钙需求量的研究还很缺乏——你可以借鉴美国的标准(成年人每天1000毫克),也可以采用WHO/FAO对骨折高发区的推荐量(每天400-500毫克以上),还可以认为自己不属于骨折高危人群,连这个量都不用;其次,每个人的食谱相差很大,不仅是其中的钙含量,其它的食物成分对体内的钙平衡也有影响。

不过,一个比较美丽的事实是:钙对于人体基本上没有危害。血钙过高可能会产生一些严重后果,不过只要不把钙片当零食吃,正常食谱中的钙和补充的钙片一般对血钙没有什么影响。当然,过多的钙会影响铁、锌、锰、磷等成分的吸收。美国制定的每日最高摄入量是2500毫克,意思是只要不超过这个量,就可以认为不会产生副作用。但是钙能与一些药物反应,从而影响药物的吸收。对于常规补钙的人来说,服药前应该咨询医生所服的药物是否会被钙影响。

钙是人体必需的营养成分,但是我们每天需要多少尚不清楚。补充很多的钙并没有广告中所鼓吹的那些"功能"——那种"腰酸背痛腿抽筋"服了某某钙就活蹦乱跳的广告,如果在美国的话是违法的。对于那些容易缺钙而食谱中钙又不多的人,适当补钙还是有必要的。就普通人而言,正如美国膳食指南所指出的那样:营养成分应该主要从食物中获取……膳食补充剂,虽然在某些情况下被推荐,并不能代替健康的饮食。

(本文发表于《热道》)

图片出处:96dpi

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科虫周记(八)

Mon, 28 Sep 2009 11:20:08 +0800

少花钱,多办事

上海地区几所高校的科幻协会打算在10月份的时候搞一个幻想节,找我帮他们拉赞助,于是前几天晚上趁着和几个朋友吃饭的时候说了这事,其中一位女王气质的就问:要多少?我小心翼翼地说:一万。

女王当场给我一白眼,再不搭理我了,剩下我一个人满头雾水,心想自己狮子大开口,终于惹得人家不高兴了。一万啊,好多好多米,嗯,我真的很过分。

今天在网上晃,悠悠看到一条有关美国国家航空航天局(NASA)的消息,说他们重返月球计划缺钱,缺了……30亿美元,而且还是每年、至少、缺30亿。

突然间我如同被惊雷击中,领会到女王那个白眼中的无限失望——感情,她是、嫌我、要得、太少了!

说来也是。自从二十世纪以来,搞科学差不多就与巨额投入划上了等号。不管是二战中的曼哈顿计划(研制核武器项目,耗资25亿美元),还是前些日子的新闻焦点LHC(欧洲的大型强子对撞机,造价60亿美元),乃至近期各国纷纷启动的太空/月球探测计划,随便哪个都是烧起钱来不当回事的项目。相比之下,作为在高校学生中普及科学精神、激发科学想象力的科普活动,眼界只有区区一万块钱,实在是太不够大气了。

不过现实中并非没有少花钱多办事的例子。就算是传统上视金钱如粪土的太空项目,有些时候也不见得非要动辄几亿几十亿的投入。日本人曾经写过一篇科幻小说,说一个由大学生组成的项目组在极有限的预算条件下成功将人送上了平流层。故事本身虽然是科幻,但其中提到的发射费用仅需1万美元的CAMUI火箭却是真实存在的东西。据该火箭研究方北海道宇宙科学技术创新中心的消息,这种小型火箭的主要技术早在2007年便已经成型,预计到2010年便可以运用于高空气象观测及小型卫星发射等方面。而在地球的另一边,麻省理工学院的两位学生刚在网上放出一组地球照片,那是他们自距地面20多千米高处拍摄的照片。虽然说一般认为80千米以上才是真正的太空,但考虑到他们所用的设备——高空气球、带GPS功能的手机和一个包含8G SD卡的数码相机,全部价格仅为148美元——至少显示出低成本太空探索未必就是痴人说梦。

当然,上面这些业余选手的玩票毕竟与正式项目有着很大的不同,相互之间其实没有什么可比性。这就好像不能拿高校学生办的幻想节去和春晚比预算一样的道理吧。

(感谢 竹刀鱼 同学供图)

文字编辑:小庄

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[Dr.YOU第43期]下雨天走路如何才能不甩水?

Mon, 28 Sep 2009 08:15:27 +0800

实验党继续出击,在这个秋雨绵绵的季节,本期栏目,Dr.Who提出了一个与大家日常生活紧密相关的问题:下雨天走路如何才能不甩水?(from Gerry)

何谓甩水?大家不妨看看自己下雨天裤管上的斑斑点点,真是秋风秋雨愁煞人也。是个人走路的姿势问题?还是由于道路的坎坷?抑或是鞋子的设计有毛病?

你有两个星期的时间(来信截至时间为10月11日晚12点)来证明你的观点,乃至设计你心目中不甩水的走路姿势或者鞋型。让我们期待新的Dr.You~~

新来的同学,请继续阅读什么是Dr.YOU。查阅往期内容及优胜者,请点击群博右边栏的Dr.YOU栏目。

====================== 什么是Dr. YOU ==========================

我们都曾梦想过成为万事通,就像机器猫的口袋,能应付朋友提出的所有问题;我们也曾时不时冒出古怪问题,它们中的绝大多数都未获解答,随着少年(或成年)梦想慢慢灭掉。

事实上,由于个体知识的局限,谁都不可能真正包治所有疑难杂症。然而,在互联网时代,当我们汇聚在一起,真有可能无所不能。在这个栏目里,松鼠想和读者们一起来打造一位真正的问不倒先生,姑且叫他Dr. YOU吧,你们中的任何一位,都有机会成为他!

每两周,我们会在这里提一个问题,如果你觉得能够解答,就给我们来信吧,在这一刻,你就是所有人眼里最牛X的Dr. YOU。

规则说明:

1)别小看我们!这里绝不会出现"人一共有几颗牙齿"这样的简单知识型问题,不会有"怎么样动心脏手术"这样的专业问题,也不会出现"打呵欠会传染 吗"这样被解答过无数次的"陈词滥调"型问题,你也不要以为求助google或wiki甚至百度百科就可以获胜。我们严阵以待,琢磨出最精怪最有趣的问 题,来刁难Dr. YOU。

2)你可以在主贴下尽情讨论。但是,只有当答案超过500字,并发送至DrYou@songshuhui.net,你才可能成为真正的优胜者。我们 每两周的周一出题,下一周的周日晚十二点截止。收到的回答会即时公布出来,优胜者将在被公布的读者中产生。你有两周的时间充分思考、寻找资料。脑筋动得快 的同学,赶快给我们寄信哦,相似思路的以先到者为胜。如果你有从人家答案中找到新主意的天赋,也不妨集思广益之后一锤定音。总之,采取最适合自 己的策略来挑战大家吧!

松鼠小贴士: 如何把答案写得长?最好不要仅仅给出答案的核心部分,而应该将其中涉及的科学原理娓娓道来。你最好深入查找专业资料,将问题理解透,再用通俗有趣的语言表达出来(设想你面对的读者是完全的外行)。涉及原理之处可试试多用比喻。

3)我们将就每道问题评出一到两位优胜者,回答的顺序、文字的通畅以及长度都将被考虑到。他会被宣布成为本轮的Dr. YOU,松鼠会将对他进行一个简短的访问,在这两周的时间内,他是本博客的明星,这可是绝佳的宣传自己博客或网站的机会!

我们还将为他送上一份礼品,它可能是一件有趣的科学玩具,也可能是松鼠会制作的纪念品,也可能是科普杂志和书籍。除此之外,你还将获得直接进入论坛"橡树大厅"版块的机会。在申请成为正式松鼠时,这也会是一个强有力的帮助。

松鼠小贴士: 我们无比鼓励看到一个问题的多角度解答,例如,回答"人为什么有两个鼻孔"时,您可以考虑动用建筑学知识……你也可以结合自己的生活经验来解答。所以,不要觉得某个问题与你的专业领域无关,或许你能给出出人意料的漂亮解答,让所有人都吃一惊!

4)答案将由当期责任编辑整理修饰,发表在平面媒体上。该文字版权归科学松鼠会所有。

往期内容,请点击松鼠会主页右边栏的Dr.YOU项目查阅详情。

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